TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC HÀ NỘI BỘ MÔN SỨC BỀN-CƠ KẾT CẤU BỘ MÔN SỨC BỀN-CƠ KẾT CẤU BÀI GIẢNG MÔN HỌC BÀI GIẢNG MÔN HỌC CƠ HỌC MÔI TRƯỜNG LIÊN TỤC CƠ HỌC MÔI TRƯỜNG LIÊN TỤC GIÁO VIÊN: TH.S – KS PHẠM VĂN ĐẠT ĐIỆN THOẠI: 0904.456.939 HÀ NỘI, 10 - 2009 II-TÀI LIỆU THAM KHẢO II-TÀI LIỆU THAM KHẢO III- CÁCH ĐÁNH GIÁ CUỐI MÔN HỌC III- CÁCH ĐÁNH GIÁ CUỐI MÔN HỌC I- NỘI DUNG MÔN HỌC I- NỘI DUNG MÔN HỌC Lý thuyết đàn hồi – Th.s Phạm Văn Đạt Lý thuyết đàn hồi – Th.s Phạm Văn Đạt I- Nội dung môn học I- Nội dung môn học Chương 1: Các khái niệm mở đầu Chương 1: Các khái niệm mở đầu Chương 2: Một số khái niệm cơ bản về tenxơ Chương 2: Một số khái niệm cơ bản về tenxơ Chương 3: Lý thuyết về ứng suất Chương 3: Lý thuyết về ứng suất Chương 4: Lý thuyết về chuyển vị và biến Chương 4: Lý thuyết về chuyển vị và biến dạng Chương 5: Lý thuyết đàn hồi dạng Chương 5: Lý thuyết đàn hồi tuyến tính. tuyến tính. Chương 6: Bài toán phẳng trong toạ độ đề các Chương 6: Bài toán phẳng trong toạ độ đề các Chương 7: Bài toán phẳng trong toạ độ cực Chương 7: Bài toán phẳng trong toạ độ cực Lý thuyết đàn hồi – Th.s Phạm Văn Đạt Lý thuyết đàn hồi – Th.s Phạm Văn Đạt II- Tài liệu tham khảo: II- Tài liệu tham khảo: 1. Cơ sở cơ học môi trường liên tục và lý thuyết đàn 1. Cơ sở cơ học môi trường liên tục và lý thuyết đàn hồi - Lê Hồng Ngọc, Lê Ngọc Thạch hồi - Lê Hồng Ngọc, Lê Ngọc Thạch 2. Giáo trình cơ học môi trường liên tục - Đào Huy 2. Giáo trình cơ học môi trường liên tục - Đào Huy Bích Bích III – Đánh giá cuối môn III – Đánh giá cuối môn - Điểm quá trình: 3 điểm ( điểm danh, lên bảng,…) - Điểm quá trình: 3 điểm ( điểm danh, lên bảng,…) - Điểm thi hết môn : 7 điểm ( thi viết) - Điểm thi hết môn : 7 điểm ( thi viết) Lý thuyết đàn hồi – Th.s Phạm Văn Đạt Lý thuyết đàn hồi – Th.s Phạm Văn Đạt CHƯƠNG I – CÁC KHÁI NIỆM MỞ ĐẦU CHƯƠNG I – CÁC KHÁI NIỆM MỞ ĐẦU 1. 1. MỞ ĐẦU MỞ ĐẦU - Trong chương trình đào tạo chúng ta đã làm quen với - Trong chương trình đào tạo chúng ta đã làm quen với những môn học cụ thể: sức bền vật liệu, cơ học kết cấu, cơ những môn học cụ thể: sức bền vật liệu, cơ học kết cấu, cơ học chất lỏng, chất khí, thuỷ lực, … học chất lỏng, chất khí, thuỷ lực, … Lý thuyết đàn hồi – Th.s Phạm Văn Đạt Lý thuyết đàn hồi – Th.s Phạm Văn Đạt - Môn cơ học môi trường liên tục được đưa vào giảng dạy nhằm - Môn cơ học môi trường liên tục được đưa vào giảng dạy nhằm trang bị cho người học những nguyên lý và qui luật cơ học trang bị cho người học những nguyên lý và qui luật cơ học chung, những phương pháp chung nhất để giải quyết các bài chung, những phương pháp chung nhất để giải quyết các bài toán cơ học một cách tổng quát. toán cơ học một cách tổng quát. - Lý thuyết đàn hồi là một ngành cơ học nghiên cứu về chuyển - Lý thuyết đàn hồi là một ngành cơ học nghiên cứu về chuyển dịch, biến dạng và ứng suất xuất hiện trong các vật rắn biến dịch, biến dạng và ứng suất xuất hiện trong các vật rắn biến dạng ở trạng thái cân bằng hoặc chuyển động do tác dụng của dạng ở trạng thái cân bằng hoặc chuyển động do tác dụng của các nguyên nhân ngoài. các nguyên nhân ngoài. 2. CƠ HỌC, CƠ HỌC VẬT RẮN TUYỆT ĐỐI, CƠ HỌC BIẾN 2. CƠ HỌC, CƠ HỌC VẬT RẮN TUYỆT ĐỐI, CƠ HỌC BIẾN DẠNG DẠNG CƠ HỌC CƠ HỌC CƠ HỌC VẬT CƠ HỌC VẬT RẮN TUYỆT ĐỐI RẮN TUYỆT ĐỐI CƠ HỌC CƠ HỌC BIẾN DẠNG BIẾN DẠNG - SỨC BỀN VẬT LIỆU, CƠ HỌC KẾT CẤU, - SỨC BỀN VẬT LIỆU, CƠ HỌC KẾT CẤU, LÝ THUYẾT ĐÀN HỒI LÝ THUYẾT ĐÀN HỒI - LÝ THUYẾT DẺO - LÝ THUYẾT DẺO - LÝ THUYẾT TỪ BIẾN - LÝ THUYẾT TỪ BIẾN - CƠ HỌC PHÁ HỦY - CƠ HỌC PHÁ HỦY -CƠ HỌC VẬT LIỆU COMPOSITE -CƠ HỌC VẬT LIỆU COMPOSITE …… …… . . Chương 1 – Các khái niệm mở đầu Chương 1 – Các khái niệm mở đầu 1.1.2 CƠ HỌC MÔI TRƯỜNG LIÊN TỤC 1.1.2 CƠ HỌC MÔI TRƯỜNG LIÊN TỤC CHMTLT nghiên cứu các chuyển động vĩ mô của môi trường ở CHMTLT nghiên cứu các chuyển động vĩ mô của môi trường ở thể rắn, lỏng, khí (còn xét các môi trường đặc biệt khác như thể rắn, lỏng, khí (còn xét các môi trường đặc biệt khác như trường điện từ, bức xạ, trọng trường, …) trường điện từ, bức xạ, trọng trường, …) - Lực: lực tương tác giữa các phần tử vật chất của vật thể - Lực: lực tương tác giữa các phần tử vật chất của vật thể - Chuyển động: chuyển vị của các phần tử vật chất, biến dạng. - Chuyển động: chuyển vị của các phần tử vật chất, biến dạng. CHMTLT trang bị những nguyên lý, qui luật cơ học chung, CHMTLT trang bị những nguyên lý, qui luật cơ học chung, những phương pháp tổng quát nhất để giải quyết các bài toán những phương pháp tổng quát nhất để giải quyết các bài toán cơ học. Trong cơ học môi trường liên tục, vật thể được xem cơ học. Trong cơ học môi trường liên tục, vật thể được xem như môi trường vật chất lấp đầy liên tục một miền nào đấy, như môi trường vật chất lấp đầy liên tục một miền nào đấy, hoặc cả không gian hoặc cả không gian Chương 1 – Các khái niệm mở đầu Chương 1 – Các khái niệm mở đầu CHMTLT là môn khoa học khá rộng và phân nhánh gồm: lý CHMTLT là môn khoa học khá rộng và phân nhánh gồm: lý thuyết đàn hồi, đàn nhớt, nhiệt đàn hồi, dẻo và từ biến, thủy thuyết đàn hồi, đàn nhớt, nhiệt đàn hồi, dẻo và từ biến, thủy động lực học, khí động lực, lý thuyết plasma, … động lực học, khí động lực, lý thuyết plasma, … Chúng ta chỉ nghiên cứu những khái niệm cơ bản nhất của Cơ Chúng ta chỉ nghiên cứu những khái niệm cơ bản nhất của Cơ học môi trường liên tục. học môi trường liên tục. 1.1.3 LÝ 1.1.3 LÝ THUYẾT THUYẾT ĐÀN HỒI ĐÀN HỒI Nghiên cứu trường chuyển vị, biến dạng, ứng suất xuất hiện Nghiên cứu trường chuyển vị, biến dạng, ứng suất xuất hiện trong VRBD ở trạng thái cân bằng hoặc chuyển động do tác trong VRBD ở trạng thái cân bằng hoặc chuyển động do tác dụng của lực ngoài hoặc các nguyên nhân khác. dụng của lực ngoài hoặc các nguyên nhân khác. Đố Đố i t i t ượ ượ ng nghiên c ng nghiên c ứ ứ u: u: vật rắn biến dạng và đàn hồi tuyệt vật rắn biến dạng và đàn hồi tuyệt đối (tuân theo định luật thứ nhất của nhiệt động học về sự đối (tuân theo định luật thứ nhất của nhiệt động học về sự bảo toàn năng lượng của hệ cô lập). bảo toàn năng lượng của hệ cô lập). Chương 1 – Các khái niệm mở đầu Chương 1 – Các khái niệm mở đầu * Sự khác biệt giữa LTĐH và SBVL * Sự khác biệt giữa LTĐH và SBVL SBVL: xét ứng suất, biến dạng, chuyển vị của thanh bằng cách SBVL: xét ứng suất, biến dạng, chuyển vị của thanh bằng cách đưa vào các giả thiết có tính chất kinh nghiệm nhằm đơn giản đưa vào các giả thiết có tính chất kinh nghiệm nhằm đơn giản hoá cách đặt các bài toán, các kết quả nhận được dễ ứng dụng hoá cách đặt các bài toán, các kết quả nhận được dễ ứng dụng trong thực tế ( bài toán một chiều). trong thực tế ( bài toán một chiều). LTĐH: Nghiên cứu thanh, tấm, vỏ, các vật thể có kích thước LTĐH: Nghiên cứu thanh, tấm, vỏ, các vật thể có kích thước hai, ba chiều. Cách đặt vấn đề chặt chẽ và chính xác hơn về hai, ba chiều. Cách đặt vấn đề chặt chẽ và chính xác hơn về mặt toán học. Xây dựng các phương pháp tổng quát hơn để mặt toán học. Xây dựng các phương pháp tổng quát hơn để giải quyết các bài toán do lý thuyết đặt ra. giải quyết các bài toán do lý thuyết đặt ra. Ứ Ứ ng d ng d ụ ụ ng ng : cơ sở cho tính toán về độ bền, dao động và ổn định : cơ sở cho tính toán về độ bền, dao động và ổn định trong chế tạo máy, trong xây dựng, và các ngành khoa học khác. trong chế tạo máy, trong xây dựng, và các ngành khoa học khác. Lý thuy Lý thuy ế ế t t đ đ àn h àn h ồ ồ i tuy i tuy ế ế n tính n tính : xây dựng trên quan hệ tuyến tính : xây dựng trên quan hệ tuyến tính ứng suất - biến dạng. ứng suất - biến dạng. Lý thuy Lý thuy ế ế t t đ đ àn h àn h ồ ồ i phi tuy i phi tuy ế ế n n : xây dựng trên quan hệ phi tuyến : xây dựng trên quan hệ phi tuyến tính ứng suất - biến dạng (phi tuyến vật lý). tính ứng suất - biến dạng (phi tuyến vật lý). Chương 1 – Các khái niệm mở đầu Chương 1 – Các khái niệm mở đầu 1.2 CÁC KHÁI NiỆM 1.2 CÁC KHÁI NiỆM 1.2.1 MÔI TRƯỜNG LIÊN TỤC 1.2.1 MÔI TRƯỜNG LIÊN TỤC Chương 1 – Các khái niệm mở đầu Chương 1 – Các khái niệm mở đầu Bản chất phân tử của cấu trúc vật chất đã được biết, nhưng trong Bản chất phân tử của cấu trúc vật chất đã được biết, nhưng trong nghiên cứu về trạng thái của vật liệu, điều quan trọng không phải là nghiên cứu về trạng thái của vật liệu, điều quan trọng không phải là trạng thái của các phần tử riêng biệt mà là trạng thái đặc trưng chung trạng thái của các phần tử riêng biệt mà là trạng thái đặc trưng chung cho vật liệu. Trong trường hợp này ta giả thiết vật chất phân bố liên cho vật liệu. Trong trường hợp này ta giả thiết vật chất phân bố liên tục trên thể tích và không có lỗ hổng. tục trên thể tích và không có lỗ hổng. Như vậy: Như vậy: Có thể coi các môi trường vật chất thực: rắn, lỏng, khí là những Có thể coi các môi trường vật chất thực: rắn, lỏng, khí là những môi trường liên tục môi trường liên tục Trường các đại lượng: ứng suất, biến dạng, chuyển vị, có thể biểu Trường các đại lượng: ứng suất, biến dạng, chuyển vị, có thể biểu diễn bằng các hàm liên tục. diễn bằng các hàm liên tục. Cần chính xác hoá khái niệm điểm, vì nó có thể là điểm không gian, Cần chính xác hoá khái niệm điểm, vì nó có thể là điểm không gian, và cũng có thể là điểm vật chất của môi trường liên tục. Để tránh và cũng có thể là điểm vật chất của môi trường liên tục. Để tránh nhầm lẫn ta dùng từ “điểm” để chỉ vị trí trong không gian cố định, nhầm lẫn ta dùng từ “điểm” để chỉ vị trí trong không gian cố định, còn ‘phần tử”, “hạt” hoặc chất điểm để chỉ vật chất chứa trong phân còn ‘phần tử”, “hạt” hoặc chất điểm để chỉ vật chất chứa trong phân tố thể tích vô cùng bé của môi trường. tố thể tích vô cùng bé của môi trường.